普渡与美国能源部试建核电厂房模型,用钢板混凝土替代钢筋混凝土

普渡应用研究院基础设施创新实验室与美国能源部国家反应堆创新中心合作,试建小型模块化反应堆安全壳和厂房模型,用钢板组合结构替代钢筋混凝土,免支模、免现场绑钢筋,并配数字孪生和工人培训。

普渡大学11月5日发布消息:普渡应用研究院的基础设施创新实验室,和美国能源部国家反应堆创新中心签了协议,测试建核电站厂房用的新材料、新工法和数字工具。项目属于这个中心的先进建造技术计划,计划设在爱达荷国家实验室。

要建两个结构:一个小型模块化反应堆的安全壳模型,一个包在安全壳外面的反应堆厂房模型。两个都是临时的,不放任何核材料和设备,做完完整性测试就拆掉,材料回收。

钢筋混凝土与钢板组合结构对比
左为钢筋混凝土,右为钢板组合结构(图源:普渡大学)

核心是材料。传统核电厂房用钢筋混凝土,这次用钢板组合结构:两侧是钢面板,中间灌混凝土。钢负责强度和延性,也就是受力时能变形而不断;混凝土负责刚度、吸收冲击和温度控制。对施工更重要的一点是不用支模板、不用现场绑钢筋,这两件恰好是最吃现场人工的。钢面板在工厂预制,运到现场拼装后灌混凝土。

实验室还会给这两个结构做数字孪生,跟着施工进度更新,用来发现错误、管成本。同时开发培训课程和现场教学,带钢厂、加工厂、施工方一起提升能力。项目负责人是普渡土木与建造工程学院教授、实验室执行主任Amit Varma。

Amit Varma
项目负责人Amit Varma(图源:普渡大学)

我对核电工程不算内行,但这条思路国内很熟:把现场湿作业搬进工厂,用模块化缩短工期。美国的难点是几十年没大规模建核电,熟练工人和供应链都断了档,所以这个项目把培训和供应链也写进了目标。小型模块化反应堆要真的批量建,造价和工期很大一块卡在土建,谁能把厂房做成工业化产品,谁就有活干。

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本文为 AI4ELAB 编辑或原创,作者:Connor 秦明。转载请注明出处:https://ai4elab.com/12394.html

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